(57)【要約】【課題】  既存埋設管の鋼線との分離及び切断等の処理作業を効率的に行なえ、長距離区間の引出にも適用可能で、縁切がスムーズに行なえ押出力を鋼線巻取機の回転力に依存せずに容易に引出が行なえる。【解決手段】  管布設装置１の鋼線巻取機５から引き出される鋼線８は到達側立坑４から挿入され発進側立坑２で露出する既存埋設管６の他端６ｂまで延伸する。係止具９は既存埋設管６に挿着係止して鋼線８を係着し新規埋設管７の端部を保持すると共に振動機により振動して既存埋設管６と土との縁切を行う。鋼線巻取機５の前方には縦割りカッタ１０、同後方には管切断機１１が夫々備えられている。鋼線巻取機５をロックしながら油圧ジャッキ１４をスライドさせ鋼線巻取機５全体を管引出方向に押し出す。【選択図】        図１
2005121110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発進側立坑近傍に設置する新規埋設管用ドラムと、到達側立坑近傍に設置する鋼線巻取機と、両立坑間の既存埋設管内を挿通して一端を前記鋼線巻取機に係止する鋼線と、この鋼線の他端を連結すると共に新規埋設管の端部を保持しながら発進側立坑に露出する既存埋設管の端部に装着する係止具とを備える管布設装置において、前記係止具に振動を付与する振動機と、到達側立坑に引き出された既存埋設管を軸方向に切断する縦割りカッタと、鋼線と分離し縦割りされた既存埋設管を適宜長さで切断する管切断機とを備えることを特徴とする管布設装置。
【請求項２】
前記縦割りカッタの後部にあって前記鋼線を抱持する抱持部と、この抱持部を管引出方向に押し出す油圧ジャッキを備えることを特徴とする請求項１記載の管布設装置。
【請求項３】
前記抱持部は鋼線用グリップであって、前記油圧ジャッキは鋼線を抱持した時の前記鋼線用グリップを押し出す油圧ジャッキで、鋼線用グリップと鋼線巻取機との間には鋼線の逆行を防止する鋼線ストッパを配置することを特徴とする請求項２記載の管布設装置。
【請求項４】
前記鋼線巻取機は到達側立坑近傍の路面上にあり、前記抱持部は到達側立坑内に設置する鋼線用グリップであって、前記油圧ジャッキは、鋼線を挿通する中空シリンダ付の油圧ジャッキであって、前記振動機は、この油圧ジャッキと鋼線用グリップに挟持され鋼線を介して前記係止具に振動を付与する油圧中空振動機であることを特徴とする請求項３記載の管布設装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ガス管や水道管等各種配管を取替える際に使用する管布設装置に関し、特に既存埋設管を撤去しながら新規埋設管を同時に布設するため鋼線で新旧両管を引き出す管布設装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地下埋設管の交換工事を行なう場合には、開削工法が一般的であったが、掘削埋め戻し工事に伴う不利益、例えば掘削機械導入による工費の上昇、広範な掘削埋め戻し作業による工期の長期化、残土処理の問題、交通渋滞の原因、騒音発生等、種々の問題を解決するため、地表面を掘り起すことなく既設埋設管の除去と新規埋設管の布設とを同時に施工する効率的な旧管除去・新管布設同時工法を本出願人は発案しており、このような工法を実施しうる管布設装置として、例えば下記に示すような装置を提案している。
【特許文献１】特開２００１−２７１５９２号公報
【０００３】
この従来の管布設装置は、発進側立坑近傍に新規埋設管を用意し、この立坑内に露出する既存埋設管の端部に係止具を固着する一方、到達側立坑側からは既存埋設管内に鋼線を挿通してその先端を係止具に連結し、到達側立坑近傍に設置する鋼線巻取機にてこの鋼線を巻取ることにより既存埋設管に発進側の端部から押し出す力を加えて到達側立坑に順次引き出す装置であって、係止具の先端を新規埋設管に接続することで、既存埋設管を除去した孔に新規埋設管を同時に引き込むことができた。ここで引き出された既存埋設管は、押圧ローラで押し潰された後に鋼線と共に巻取機に巻取られていた。
【０００４】
この装置を用いることで既存管の除去と新規管の布設とが同時に施工でき、作業効率が著しく向上し、工事費の低減、工期の短縮にも寄与するだけでなく、非開削なので工事中に附近の環境を悪化させたり、交通渋滞の原因を作ることもなく、又既存管を除去するので地中の環境を悪化させることもない等数々の利点を有する装置であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の管布設装置は、既存埋設管を巻取機に巻回して回収するため巻取完了後に、鋼線との分離、巻取機からの取外し、切断作業等を行なわねばならず、新規管布設後の既存管処理に伴う作業が多かった。又巻取機に管を巻回するため、巻取量が限定されてしまい、長距離区間の引出には適さなかった。又、管と土中の抵抗が大きい場合には縁切がスムーズに行かず、引出が困難となる場合もあった。又既存埋設管端部に作用する押出力は鋼線巻取機の回転力に依存していたため、回転力を充分なものとするためには巻取機の大型化、大出力化が欠かせなかった。
【０００６】
この発明は、従来の管布設装置が有する上記の問題点を解消すべくなされたものであり、その目的は、既存埋設管の鋼線との分離及び切断等の処理作業を効率的に行なえ、長距離区間の引出にも適用可能な管布設装置を提供することである。又、管と土中の抵抗が大きい場合にも縁切がスムーズに行なえ、既存埋設管端部に作用する押出力を鋼線巻取機の回転力に依存せずに容易に引出が行なえる管布設装置を提供することである。又、鋼線巻取機を小型化、小出力化すると共に荷重を作用させる部分を別に設けることで装置全体の小型化及びそれに伴うコストの低減を図ることも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、この発明の管布設装置は、発進側立坑近傍に設置する新規埋設管用ドラムと、到達側立坑近傍に設置する鋼線巻取機と、両立坑間の既存埋設管内を挿通して一端を前記鋼線巻取機に係止する鋼線と、この鋼線の他端を連結すると共に新規埋設管の端部を保持しながら発進側立坑に露出する既存埋設管の端部に装着する係止具とを備える管布設装置において、前記係止具に振動を付与する振動機と、到達側立坑に引き出された既存埋設管を軸方向に切断する縦割りカッタと、鋼線と分離し縦割りされた既存埋設管を適宜長さで切断する管切断機とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
係止具は既存埋設管に挿着係止する一端と、新規埋設管の端部に嵌合してこれを拡開しながら保持する他端を有し、既存埋設管側端部に鋼線を連結する。この係止具は内蔵する振動機により、あるいは接続する外部の振動発生機から外力を受けて振動し、これを既存埋設管に伝達して土との縁切を行う。
【０００９】
縦割りカッタは、軸方向に裂け目を入れて鋼線と既存埋設管を分断するため、軸方向に傾斜する山型の刃部を有する。この刃部で押圧され引き裂かれた既存埋設管は、鋼線と分離して鋼線巻取機から離れ、管切断機にて適宜長さにカットされる。この分離、切断作業は鋼線巻取と並行に行うため、後作業が減少すると共に廃棄管の順次運び出しが可能となり作業空間の整理が進む。
【００１０】
請求項２記載の管布設装置は、前記縦割りカッタの後部にあって前記鋼線を抱持する抱持部と、この抱持部を管引出方向に押し出す油圧ジャッキを備えることを特徴とするものである。抱持部は鋼線を係止する止具であり、油圧ジャッキはこの止具を管引出方向に押し出し鋼線を引き出す。止具を鋼線巻取機とする場合には、巻取機をロックして逆回転を防止しながら、鋼線巻取機に付設する油圧ジャッキでこれをスライドさせながら押し出す。その後、ロックを解除して鋼線を巻取ながら油圧ジャッキのストロークを初期の位置に戻す。
【００１１】
請求項３記載の管布設装置の抱持部は鋼線用グリップであって、前記油圧ジャッキは鋼線を抱持した時の前記鋼線用グリップを押し出す油圧ジャッキで、鋼線用グリップと鋼線巻取機との間には鋼線の逆行を防止する鋼線ストッパを配置することを特徴とするものである。抱持部及び油圧ジャッキは鋼線巻取機とは分離した位置に設ける。鋼線の引出部と巻取部を分離することで、巻取機に引き出し荷重を作用させず、巻取機の小型化、簡易化を可能とすると共に、引出と巻取を並行に行ない巻取作業を円滑にする。ストッパは鋼線が戻ろうとする力が働いた時にこれを止める役割を果たすもので、油圧ジャッキのストロークを戻す際に作用させる。
【００１２】
請求項４記載の管布設装置における鋼線巻取機は到達側立坑近傍の路面上にあり、前記抱持部は到達側立坑内に設置する鋼線用グリップであって、前記油圧ジャッキは、鋼線を挿通する中空シリンダ付の油圧ジャッキであって、前記振動機は、この油圧ジャッキと鋼線用グリップに挟持され鋼線を介して前記係止具に振動を付与する油圧中空振動機であることを特徴とするものである。
【００１３】
油圧ジャッキ、振動機及びグリップを到達側立坑内に設置する。立坑内は壁面があるため反力を取りやすい。鋼線巻取機に一端を係止する鋼線をストッパ、グリップ、油圧中空振動機、油圧ジャッキの中空シリンダー内を順次通し、縦割りカッタ部を通過して既存埋設管内を挿通し、発進側立坑の係止具に接合する。中空シリンダーを押し出すと同時に中空振動機を作動させ、この振動が鋼線を通して係止具に伝わり既存埋設管の縁切ができる。係止具は振動付与装置であると共に新規埋設管を引込むための兼用治具である。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の管布設装置は、係止具に振動を付与する振動機と既存埋設管を軸方向に切断する縦割りカッタと既存埋設管を適宜長さで切断する管切断機とを備えるので、既存埋設管と土中の抵抗が大きい場合にも縁切がスムーズに行なえる。又、既存埋設管と鋼線との分離が引出時に行なえ切断作業も鋼線巻取と並行に行うことができるため、後作業が減少すると共に廃棄管の順次運び出しが可能となり作業空間の整理が進む。又巻取機に管を巻回することがないため、鋼線の引出及び巻取量が拡大し、長距離区間の引出にも適用可能となる。
【００１５】
請求項２記載の管布設装置は、鋼線を抱持する抱持部と、この抱持部を管引出方向に押し出す油圧ジャッキを備えるので、既存埋設管の引出を鋼線巻取機の回転力に依存せずに行なえる。このため鋼線巻取機が小型であっても、又巻取力が小さくとも引出可能となり装置全体の小型化及びそれに伴うコストの低減を図ることができる。
【００１６】
請求項３記載の管布設装置は鋼線用グリップとこれを押し出す油圧ジャッキ及び鋼線ストッパを鋼線巻取機とは別に設け、鋼線の引出部と巻取部を分離して巻取機に引き出し荷重を作用させないようにする。従って巻取機のより小型化、より低出力化を可能とすると共に、引出と巻取を並行に行なうことができるので巻取作業が円滑になる。
【００１７】
請求項４記載の管布設装置は、油圧ジャッキ、振動機及びグリップを到達側立坑内に設置するので、反力が取りやすく装置がより簡易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次にこの発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明する。図１は管布設装置の全体構成図である。管布設装置１は、発進側立坑２の近傍に設置する新規埋設管用ドラム３と、到達側立坑４の近傍に設置する鋼線巻取機５を有し、両立坑２，４間の土中に埋設される既存埋設管６を新規埋設管７に置換える装置である。
【００１９】
鋼線巻取機５から引き出される鋼線８は、到達側立坑４で切断された既存埋設管６の一端６ａから挿入され、発進側立坑２で露出する既存埋設管６の他端６ｂまで延伸する。
【００２０】
なお、ガス配管の場合には鋼線８の挿入に先立ち、既存埋設管６内に残存するガスを図示しないコンプレッサ等を用いて排除しておく。又、枝管６ｃが存在する場合には管内内視鏡を用いてジョイント部を特定し、この部分を掘削して枝管６ｃを切断しておく。
【００２１】
発進側立坑２で露出する既存埋設管６の他端６ｂには、係止具９を装着し、引き出された鋼線８を係着する。係止具９は既存埋設管６に挿着係止する一端と、新規埋設管７の端部に嵌合してこれを拡開しながら保持する他端を有し、内蔵する振動機により、あるいは接続する外部の図示しない振動発生機から外力を受けて振動し、これを既存埋設管６に伝達して土との縁切を行う。従って係止具９は振動付与と新規管引込の兼用治具であり、例えばバイブロエキスパンダを用いる。
【００２２】
鋼線巻取機５の前方には縦割りカッタ１０、同後方には管切断機１１が夫々備えられている。縦割りカッタ１０は、既存埋設管６を導くガイド管１０ａと、この上面に固着して軸方向に傾斜する山型の刃部１０ｂを有する。管切断機１１は所謂ギロチン式に管を切断するため切断刃１１ａとこれを押し下げる油圧ジャッキ１１ｂを備える。
【００２３】
鋼線巻取機５は架台１２上にあってその内部をスライド可能な内枠１３に載置される。内枠１３には油圧ジャッキ１４が内設されており、又鋼線巻取機５のドラムには図示しないロック機構が設けられている。なお、内枠１３を収納する架台１２は図示しない角度調整機構をそなえ、鋼線巻取機５の設置角度を１５°程度傾けることができる。
【００２４】
図１に示すように管布設装置１をセットした後、係止具９に振動を付与し既存埋設管６に伝達して土との縁切を行う。その後、鋼線巻取機５のドラムをロックして逆回転を防止しながら、油圧ジャッキ１４をスライドさせながら鋼線巻取機５全体を管引出方向に押し出す。既存埋設管６が縦割りカッタ１０の部分まで引き寄せられると図２に示すように、刃部１０ｂにより軸方向に裂け目が入れられ鋼線８と分断される。鋼線８と分断された既存埋設管６は、鋼線巻取機５のドラム下面を通り、管切断機１１の切断刃１１ａにて適宜長さにカットされる。カットされた廃棄管６ａはその場で整理される。
【００２５】
油圧ジャッキ１４のストロークが一杯になった後、ドラムのロックを解除して鋼線８を巻取ながら油圧ジャッキ１４のストロークを初期の位置に戻す。なお、以上説明した実施形態では油圧ジャッキ１４を用いて鋼線８の引き込みを行なったが、引き込み荷重が小さく鋼線巻取機５の回転力のみで充分に引き込める場合には油圧ジャッキ１４は使用しなくともよい。
【００２６】
次に別の実施形態を図３に基づき詳細に説明する。なお、図３に示す管布設装置の構成要素にあって図１と同様な構成・作用を有するものは同一の符号を付して詳細な説明は省略する。この管布設装置２１における鋼線引込部は到達側立坑４内に設置する鋼線用グリップ２２と、鋼線８を挿通する中空シリンダ付油圧ジャッキ２３と、油圧ジャッキ２３と鋼線用グリップ２２に挟持され鋼線８を介して係止具９に振動を付与する油圧中空振動機２４であり、鋼線巻取機２５は到達側立坑４近傍の路面上に設置する。
【００２７】
鋼線用グリップ２２と鋼線巻取機２５との間には鋼線の逆行を防止する鋼線ストッパ２６を配置し、中空シリンダ付油圧ジャッキ２３の前面には縦割りカッタ１０、その後方には管切断機１１を配置する。鋼線用グリップ２２及び鋼線ストッパ２６は、中央に円錐孔が形成されている円筒体に楔部材を挿着する構成で、楔部材は複数に分割されているが、全体では円錐状で中央に軸孔を形成するものであり、この軸孔に鋼線８が挿通される。
【００２８】
鋼線８をストッパ２６、グリップ２２、油圧中空振動機２４、中空シリンダー付油圧ジャッキ２３の内部を順次通し、縦割りカッタ部１０を通過して既存埋設管６内を挿通し、発進側立坑２の係止具９に接合する。
【００２９】
中空シリンダー２３を押し出すと同時に中空振動機２４を作動させ、この振動が鋼線８を通して係止具９に伝わり既存埋設管６の縁切を行なう。このように鋼線８の引込部と巻取部を分離することで、巻取機２５に引き出し荷重を作用させず、巻取機２５の小型化、簡易化を可能とすると共に、引込と巻取を並行に行ない巻取作業を円滑にする。鋼線ストッパ２６は鋼線８が戻ろうとする力が働いた時にこれを止める役割を果たすもので、油圧ジャッキ２３のストロークを戻す際に作用させる。
【００３０】
引込部を到達側立坑４内に設置すると、壁面があるため架台２７を介して反力を取りやすい。なお、反力が取れる場合にはこれら引込部を路面上に設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
この管布設装置は、ガス管や水道管のみならず、地中に埋設する各種配管を取替える際にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】管布設装置の全体構成図である。
【図２】既存埋設管の分断作業を説明する管布設装置の全体構成図である。
【図３】別の実施形態の管布設装置の全体構成図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  管布設装置
２  発進側立坑
３  新規埋設管用ドラム
４  到達側立坑
５  鋼線巻取機
６  既存埋設管
７  新規埋設管
８  鋼線
９  係止具
１０  縦割りカッタ
１１  管切断機
１４  油圧ジャッキ
【図１】
2005121110.tif 000003
【図２】
2005121110.tif 000004
【図３】
2005121110.tif 000005